Quantum-enhanced super-sensitivity of Mach-Zehnder interferometer using squeezed Kerr state
本文提出以压缩克尔态与相干态作为Mach-Zehnder干涉仪输入,通过QFI、QCRB及SID、IDD、HD检测方案证明其在有损和无损条件下均优于传统输入组合,为现实场景下提升相位超灵敏度提供了一种可行的非经典资源。
2024-04-03 quant-ph
Enhanced Phase Estimation via Photon-Added Two-Mode Squeezed States and Kerr Nonlinearity
Jiangxi Normal University(江西师范大学);Jiangxi Normal University Science and Technology College(江西师范大学科学技术学院);Institute for Military-Civilian Integration of Jiangxi Province(江西省军民融合研究院)
本文提出一种利用光子添加双模压缩态和 Kerr 非线性性提升相位估计精度的量子计量学方案,实现超越标准量子极限和超 Heisenberg 极限的高灵敏度测量。
2026-02-19 quant-ph
Mechanical Squeezed Kerr Oscillator based on Tapered Ion Trap
本文提出在锥形离子阱中用单个离子实现机械压缩Kerr振子,通过阱几何导致的模式耦合产生可控Kerr非线性,实现非高斯量子门,并利用非线性实现运动压缩,且频率间隙增大有利于快速量子门。
2025-03-31 quant-ph
Generating Gottesman-Kitaev-Preskill qubit using a cross-Kerr interaction between a squeezed light and Fock states in optics
Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)量子比特具有良好的抗噪性和可扩展性,是光学连续变量容错量子计算的重要组成部分。然而,光学GKP量子比特制备中的主要问题之一是难以获得非线性。交叉克尔相互作用是这种非线性的有希望的候选者之一。没有现有的方案使用交叉克尔相互作用来产生用于FTQC的光学GKP量子比特。在这项工作中,我们提出了一种GKP量子比特的产生方法,利用压缩光与叠加态Fock之间的交叉克尔相互作用。我们的数值计算表明,GKP量子比特与10分贝可以产生的平均纯度为99.99和99.9%,成功概率分别为2.7%和4.8%。因此,当我们获得足够的辅助Fock态和交叉Kerr相互作用的制备技术时,我们的方法有可能产生具有FTQC所需质量的光学GKP量子比特。
2022-02-01 quant-ph
Role of seeding in the generation of polarization squeezed light by atomic Kerr medium
本文研究了种子光在原子克尔介质产生偏振压缩光中的作用,利用87Rb暖蒸气池实现了-5.2±0.5 dB的噪声压缩,修正后达6.4±0.6 dB。
2024-08-01 quant-ph
Supersensitivity of Kerr phase estimation with two-mode squeezed vacuum states
研究了双模压缩真空态马赫-曾德尔干涉仪中克尔非线性相位估计的灵敏度。我们发现,这样的一个迭代方案可以访问的Boixo \emph{et al.}的广义灵敏度限制的灵敏度缩放[S. Boixo \emph{et al} .,物理修订信函\textbf{98},090401(2007)],其可饱和有著名的NOON状态。我们还表明,奇偶检测是一个准最优的测量,可以几乎饱和的量子克拉美-拉奥界在上述情况下。此外,我们进一步澄清了在上述方案中观察到的超灵敏性能是由于Boixo \emph{et al}的限制。的广义灵敏度极限(BGSL)与固定光子数的探测状态。为了克服这个问题,我们将BGSL推广到具有波动光子数的探测态的情况,我们的方案属于这种情况。
2022-03-22 quant-ph
Kerr-Filtered Hybrid States from Double-Squeezed Tripartite Interactions
Guangdong University of Technology(广东工业大学);Sun Yat-Sen University(中山大学)
本研究提出利用双压缩与Kerr非线性协同作用,在三方自旋-光子-声子系统中可控生成Kerr滤波混合态,通过增强光子-声子对生成并选择性重塑光子组分,实现混合量子态的工程化。
2026-10-08 quant-ph
Kerr-induced non-Gaussianity of ultrafast bright squeezed vacuum
Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学);Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA), CNRS, École polytechnique, ENSTA, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院应用光学实验室);Polytechnique Montréal(蒙特利尔理工学院);University of New Mexico(新墨西哥大学);Technion—Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过引入Kerr非线性,实现超快明亮压缩真空的非高斯态确定性生成,展示了非高斯态的统计证据及在量子应用中的潜力。
2025-12-19 quant-ph
On the static effective Lindbladian of the squeezed Kerr oscillator
本文推导了压缩Kerr振子超越旋转波近似的静态有效Lindbladian,揭示高阶耗散效应可解释Kerr-cat量子比特实验中理论与结果的巨大差异,并对量子纠错和参量过程具有重要意义。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Improving Kerr QND measurement sensitivity via squeezed light
本文提出利用压缩探测光和输出端参量放大改进克尔量子非破坏测量方案,使测量不确定度降低约一个数量级,从而能够产生并验证多光子非高斯量子光态。
2023-08-14 quant-ph
Self- and cross-phase modulation of ultrashort light pulses in an inertial Kerr medium: spectral control of squeezed light
考虑到电子非线性的响应时间,发展了超短光脉冲在克尔介质中自相位和交叉相位调制的量子理论。阐述了含时玻色算子的相应代数。它是建立的脉冲的光谱区域,其中的正交波动水平低于散粒噪声的,取决于非线性相移的值,另一个脉冲的强度,和非线性的弛豫时间。结果表明,可以通过调节另一个脉冲强度来控制脉冲谱的频率,在该频率处波动的抑制是最大的。
2002-03-31 quant-ph
Symmetries of the squeeze-driven Kerr oscillator
本文研究压缩驱动克尔哈密顿量的对称性,发现特定参数比取整数值时存在准自旋su(2)对称性,分析其对高阶微扰的稳定性,指出其量子计算应用潜力并讨论相关可实现哈密顿量。
2023-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Nonclassicality and decoherence of photon-added squeezed coherent Schrödinger kitten states in a Kerr medium
研究了非线性克尔介质中任意多个加光子压缩相干薛定谔猫态叠加态演化的非经典性。介质的非线性引起诸如威尔熵$S_{Q}$和$W$分布的负性$δ_{W}$的量的周期性,并且这些量的一系列局部极小值出现在所述周期的有理约数处。在这些局部最小值的演变状态符合瞬态Yurke-Stern型的光子添加压缩小猫状态,其中,选择相空间变量反映其宏观性质,表现出非常短暂的行为。进一步,我们提供了封闭形式的断层图像,它提供了这些短暂的状态的替代描述。小猫形成的复杂性增加,导致更多的干涉项,触发更多的量子相应的状态。观察到加光子压缩小猫态的非经典深度具有最大可能值。采用Lindblad主方程的方法,我们研究的振幅和相位阻尼模型的初始状态考虑在这里。在相位阻尼模型中,即使在很长的时间限制下,非经典性也不会被完全消除,当动力学量,如负性$δ_{W}$和断层图像,假设非平凡的渐近值时。
2017-06-29 quant-ph
Quantum metrology with a squeezed Kerr oscillator
本文研究 Kerr 非线性振荡器的压缩动力学,提出在正交测量前加入非线性演化的 MAI 协议,以高量子 Fisher 信息实现位移传感灵敏度的显著增强。
2024-06-17 quant-ph
Strong Long-Range Spin-Spin Coupling via a Kerr Magnon Interface
远距离自旋之间的强长程耦合对于基于自旋的量子信息处理至关重要。然而,实现如此强的自旋-自旋耦合仍然具有挑战性。在这里,我们建议实现两个遥远的自旋之间的强耦合通过磁振子的克尔效应在钇铁石榴石纳米球。通过在该纳米球上施加微波场,磁振子的克尔效应可以诱导磁振子压缩,从而使自旋与压缩磁振子之间的耦合指数增强。这反过来又允许自旋磁振子距离从纳米级增加到微米级。通过考虑色散区中压缩磁振子的虚激发,可以实现由压缩磁振子介导的强自旋-自旋耦合,并且可以实现远程量子态转移以及具有高保真度的非局域双量子比特ISWAP门。我们的方法提供了一个可行的方案,以执行量子信息处理之间的遥远的自旋。
2022-06-29 quant-ph
Hybrid Optomechanical Cooling with Kerr Magnons and Squeezed Vacuum
Wenzhou University(温州大学);International Quantum Academy(国际量子学院)
该研究提出基于含YIG球的混合光机械系统的冷却策略,利用克尔磁振子和压缩真空实现深度未分辨边带区的高效冷却,性能优于现有方案。
2026-08-21 quant-ph
Quantum Dynamics of Kerr Optical Frequency Combs below and above Threshold: Spontaneous Four-Wave-Mixing, Entanglement and Squeezed States of Light
本文利用量子朗之万方程对克尔光学频率梳在阈值以下和阈值以上泵浦时的非经典行为进行了理论分析。在系统处于阈值以下的配置中,泵浦场是谐振器内的唯一振荡模式,并且触发自发四波混频现象,其中来自泵浦的两个光子在傅立叶域中对称地上转换和下转换。这种现象只能从完全量子的角度来理解和分析,作为中心(泵浦)模式的场与各种边模的真空波动之间耦合的结果。我们分析计算的自发发射噪声的功率谱,我们表明,这些频谱可以是单峰或双峰取决于系统的参数。我们还计算了每侧模的总自发噪声功率,并提出了一些特殊情况下的简化的解析表达式。在系统泵浦阈值以上的配置中,我们研究了量子相关和多模压缩态的光,可以发生在克尔频率梳源于受激四波混频的现象。我们发现,对于所有的静态时空图案,侧模是对称的,相对于频域中的泵浦模式显示量子相关性,可以导致压缩态的光。我们还明确地确定了导致光子纠缠的相位求积,并解析地计算了它们的量子噪声谱。最后,我们讨论了克尔梳的相关性的量子信息系统在光通信波长,低于和高于阈值。
2015-11-03 physics.optics quant-ph
Entanglement concentration and purification of two-mode squeezed microwave photons in circuit QED
提出了一种在电路量子电动力学(QED)中实现双模压缩微波光子纠缠浓缩和纯化的理论方案。首先,我们描述了电路QED中两个谐振腔之间的交叉克尔效应。然后利用交叉克尔介质设计了微波光子数的有效量子非破坏(QND)测量。利用QND测量,量子通信双方可以实现非局域双模压缩微波光子的纠缠集中和纯化。我们讨论了我们的方案的可行性,给出了详细的参数,可以实现与目前的实验技术。我们的工作对连续变量微波量子信息处理的实际应用有一定的促进作用。
2018-03-01 quant-ph
Quantum squeezing amplification with a weak Kerr nonlinear oscillator
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学深圳量子科学与工程研究院);International Quantum Academy(国际量子科学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学广东省量子科学与工程重点实验室);Department of Physics, Southern University of Science and Technology(南方科技大学物理系)
本文通过弱色散非线性振子生成并放大压缩态,利用离散化技术实现量子压缩放大,达到14.6 dB的压缩度和0.28 MHz的压缩速率,为量子传感和信息处理提供新途径。
2025-03-11 quant-ph
Quantum tunneling and level crossings in the squeeze-driven Kerr oscillator
本文分析了挤压驱动Kerr振荡器静态有效模型在高能区的能谱与动力学,通过Husimi体积通量研究量子隧穿,并论证能级交叉及其动力学影响在单自由度量子系统中的普遍性。
2023-05-17 cond-mat.other quant-ph
Enhancing the Formation of Wigner Negativity in a Kerr Oscillator via Quadrature Squeezing
受纳米力学系统量子实验的启发,研究了克尔振子的演化,重点研究了具有负维格纳函数的态的产生。利用相空间方法,研究了压缩真空态在幺正演化下的负性在大压缩区域的渐近行为。将分析和模型推广到开放系统的压缩真空态,并加入了阻尼和退相的退相干效应。为了增加实验的相关性,被认为是强阻尼的制度。这些影响的调查,产生类似的渐近结果,这些影响的行为在大压缩制度。结合这些结果,它表明,一个弱的非线性阻尼相比,可以改善通过增加压缩的初始状态。它也表明,这可能是在不加剧失相的影响。
2022-02-04 quant-ph
Spatial overlap of nonclassical ultrashort light pulses and formation of polarization-squeezed light
研究了电子克尔介质中自相位调制效应产生的非经典超短光脉冲的空间重叠性及其与光的偏振压缩态形成的关系。用四个量子斯托克斯参量来处理光的偏振态,研究了它们的量子涨落谱。我们表明,在该频率处的斯托克斯参数的量子涨落的抑制是最大的,可以通过调整脉冲之间的线性相位差来控制。通过改变单脉冲的强度,可以有效地抑制斯托克斯参量的量子涨落。我们研究了各向异性电子克尔介质中非经典脉冲的叠加,证明了交叉相位调制效应可以用来控制光的偏振压缩态。此外,我们建立了一个脉冲的强度或非线性相移的变化有效地控制了斯托克斯参数的压缩。分析了相干脉冲场与两个正交压缩脉冲在分束器上混频产生的干涉脉冲的空间重叠。结果表明,四个斯托克斯参量中有三个参量产生压缩,前两个参量的压缩是同时发生的。
2004-08-19 quant-ph
Kerr-magnon-assisted asymptotic stationary photon-phonon squeezing
提出混合腔磁机械系统中的Kerr磁振子辅助光子-声子压缩方案,通过有效哈密顿量与量子Langevin理论证明可获得超越稳定极限的渐近稳态压缩。
2025-01-09 quant-ph
Dynamical Casimir effect via modulated Kerr or higher nonlinearities
我们展示了两个例子,其中动态卡西米尔效应可以通过调制克尔或高阶非线性。在第一种情况下,腔场通过偶极相互作用耦合到任意数量的量子位或谐振子。在第二种情况下,非线性的调制伴随着腔频率的非谐振调制。我们提出了解析描述的现象,并补充它与数值模拟,证明光子可以从真空中产生,由此产生的超泊松光子统计是非常不同的压缩真空状态。
2022-01-19 quant-ph
Strong nanophotonic quantum squeezing exceeding 3.5 dB in a foundry-compatible Kerr microresonator
本研究在代工厂制备的氮化硅微环中实现了3.7 dB的片上量子压缩,证明了该平台在CMOS兼容架构中可实现强量子噪声抑制。
2024-11-18 physics.optics quant-ph
Coherent-State Kernels for Composite Quantum Operations
Islamic Azad University(伊斯兰自由大学)
本文利用嵌套积分生成定理,从算符恒等式出发生成精确积分恒等式族,建立算符等式到积分恒等式的映射,导出内积与博赫纳积分交换条件,给出算符函数积分表示,并通过多种算符及非平凡例子进行说明。
2026-10-16 math-ph math.MP quant-ph
Moyal phase-space analysis of nonlinear optical Kerr media
克尔型非线性光学介质是用一种特殊形式的非谐振子来描述的。这个系统的动力学可以用Moyal运动方程来描述,它对应于海森堡运动方程的量子相空间表示。对于克尔系统,我们推导出精确解的Moyal方程的一套完整的观测形成的光子创建和湮灭运营商。这些Moyal解决方案纳入了一个简单的显式形式的经典极限的渐近性。这些解决方案的一个不寻常的特点是,他们表现出周期性的奇异性的时间变量。这些奇异性被移除的相空间平均所需的构建一个任意的初始状态的期望值。然而,对于强数压缩的初始状态,奇异性的影响仍然是可观察的。
2009-05-21 quant-ph
Symmetries of Liouvillians of squeeze-driven parametric oscillators
本文研究压缩驱动Kerr参量振荡器刘维尔超算符的对称性,发现整数η=ω/K处的su(2)准自旋对称性及双椭球结构,并分析了相变和温度依赖性,为量子计算中态的生成与稳定化提供理论依据。
2024-12-29 math-ph math.MP quant-ph
Mechanical Squeezed-Fock Qubit: Towards Quantum Weak-Force Sensing
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Lanzhou University(兰州大学)
本文提出利用参数驱动非线性机械振子中的 squeezed Fock 状态来增强机械量子比特的非线性与非谐振性,从而实现更灵敏的弱力传感。
2025-08-05 quant-ph
Kerr Induced Control of Synchronization and Quantum State Recovery in a Driven van der Pol Oscillator
University of Guilan(吉兰大学);Sirjan University of Technology(锡尔詹理工大学)
本研究通过分析Kerr非线性引起的鞍结分岔和频率偏移,揭示了压缩量子van der Pol振子中同步的调控机制,并建立了同步相图,为量子同步控制提供了定量设计原则。
2026-09-09 quant-ph
Improved linear and Kerr nonlinear phase estimation via photon addition operations
本研究利用光子增加操作和Kerr非线性移相器,在Mach-Zehnder干涉仪中显著提升相位测量精度,接近Heisenberg极限,并增强对光子损失的鲁棒性。
2025-05-22 quant-ph
Degeneracy beyond the parity-symmetry protection in one-dimensional spinless models: The parity-violating Kerr parametric oscillator
Universidad de Córdoba(科尔多瓦大学);Universidad de Huelva(韦尔瓦大学);Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Universidad de Granada(格拉纳达大学卡洛斯一世理论与计算物理研究所)
研究单维量子系统在无奇偶对称性下的退化现象,通过凯尔参数振荡器展示双退化能级的可能,并探讨其在超导电路中的应用价值。
2026-02-18 quant-ph
Kerr-enhanced optomechanical entanglement generation via reservoir design
本文提出引入光学克尔非线性介质与压缩真空库增强光机械纠缠的方法,证实该方案可扩展稳定区域、提升纠缠强度,在高热声子占据条件下仍可生成纠缠。
2025-11-18 quant-ph
Enhancing Quantum Machine Learning: The Power of Non-Linear Optical Reproducing Kernels
本研究提出基于Kerr相干态构建的新型量子核特征空间,可通过物理参数调控曲率,在含噪声数据集和硬件上表现出更优性能,为量子机器学习提供了灵活鲁棒的新方案。
2024-09-12 quant-ph
Conditional-squeezing gate in superconducting circuits
Universidad de Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学);CONICET – Universidad de Buenos Aires(阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学)
本文提出超导电路中基于重聚焦技术的条件压缩门,用于将量子比特态编码为压缩态叠加,实现高保真度(>0.99)的可检错编码,并推广至高阶旋转对称玻色子编码。
2026-09-11 quant-ph
Periodic squeezing in a polariton Josephson junction
利用克尔非线性产生压缩光是一种众所周知的方法,可以超越沿给定场正交的量子噪声极限。然而,在弱非线性的最常见的制度,一个单一的克尔谐振器是无法提供适当的场振幅和压缩之间的相互关系,需要诱导一个相当大的偏离泊松统计。我们的实验表明,弱耦合玻色子模式允许探索压缩和位移之间的相互作用,这可能会引起强烈的偏离泊松统计。特别是,我们报告的周期聚束在约瑟夫森结形成的两个耦合激子极化激元模式。量子模型将聚束追溯到正交压缩的存在。我们的结果,连接光的统计压缩,是一个先驱的非经典特性的研究在半导体微腔和其他弱非线性玻色子系统。
2017-11-10 quant-ph
Quantum dynamical properties of a two-photon non-linear Jaynes-Cummings model
本文研究了双光子含时Jaynes-Cummings模型与类Kerr介质的相互作用。我们假设电磁场处于相干态、压缩真空态和对相干态,原子初始处于激发态。我们研究了激发态布居的时间演化和二阶相干函数。结果表明,该系统与双模Stark系统有一定的相似性。我们分析了不同初始条件下的双光子纠缠。
2000-10-31 quant-ph
Phase-Dependent Squeezing in Dual-Comb Interferometry
本研究通过双梳干涉测量实验,观测到相位相关的Kerr孤子压缩现象,验证了量子噪声模型,为量子增强定时应用和高速量子态层析成像提供了新途径。
2025-06-23 physics.optics quant-ph
Suppressing laser phase noise in an optomechanical system
提出了一种在不增加光机械单光子耦合强度的情况下抑制激光相位噪声的方案。在该方案中,由克尔非线性和杜芬非线性产生的参量放大项分别抑制了激光相位噪声和增强了有效的光机耦合。有趣的是,降低激光相位噪声导致增加的热噪声,这是抑制宽带压缩真空环境。为了体现该方案的优越性,我们以量子存储和稳态光机纠缠为例进行了数值模拟,相应的数值结果表明,激光相位噪声得到了极大的抑制。我们的方法可以为研究其他量子现象铺平道路。
2021-07-08 quant-ph
Peculiarities of Interaction of a Quantum Dot with Non-Classical Light in the Self-Phase Modulation Regime
在介质为克尔非线性的情况下,研究了量子光的自相位调制对半导体量子点诱导共振激发的影响。发现相位非线性实际上导致每个场光子数态的共振失谐。这种效果示出,以提供显着降低的激发效率,同时伴随着更经常的激发动力学获得即使是初始压缩真空场状态。证明了随着非线性的增加,半导体和场子系统之间的纠缠增强。结果发现了不同类型的非高斯光场态的形成,并对其特征进行了详细的分析。
2021-11-29 quant-ph
A critical Schrödinger cat qubit
提出临界猫码,结合双光子损耗与Kerr非线性并允许驱动失谐,利用非线性与失谐竞争引发的一阶耗散相变产生压缩真空稳态,有效抑制逻辑比特翻转率,对多量子比特操作中的随机频移具有强鲁棒性。
2023-03-27 quant-ph
Quantum droplets and Schrödinger's cat states in atomic-molecular Bose-Einstein condensates
本文在原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体中,利用χ²型非线性和化学势实现了量子液滴与奇偶薛定谔猫态,揭示其源于非线性诱导的自囚禁势,并展示了原子-分子压缩态及相空间干涉特性。
2024-11-25 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Quantum theory of self-action of ultrashort light pulses in an inertial nonlinear medium
本文建立了压缩态光脉冲在惯性克尔非线性介质中传输时形成的系统理论。详细阐述了含时玻色算子的代数,并给出了它们的正规序定理。它是建立在正交波动弱于散粒噪声的频谱区域,取决于非线性的弛豫时间和非线性相移的大小。它还表明,可以通过调整初始相干光脉冲的相位来控制的波动的抑制是最大的频率。引入了光子的光谱关联函数,发现了光子的反聚束现象。
2000-04-11 quant-ph
Quantum squeezing in a nonlinear mechanical oscillator
本研究通过参数驱动超导量子比特实现千兆赫机械谐振器的基态压缩,并利用失谐耦合引入可调非线性,构建机械压缩克尔振子,制备非高斯量子态,为量子计量和传感提供新途径。
2023-12-26 quant-ph
Quantum Dynamics and Collapse-and-Revival Phenomena in the Dunkl Anharmonic Oscillator
本文通过SU(1,1)群的代数方法研究Dunkl非谐振子,推导出其能量谱并分析系统动力学中的坍缩与复兴现象,揭示Dunkl参数对分数复兴和完美态重构的影响。
2026-04-24 math-ph math.MP quant-ph
Universal compiling and (No-)Free-Lunch theorems for continuous variable quantum learning
量子编译是量子计算的一个重要原语,其中参数化的量子线路被训练以学习目标幺正,量子编译可以用作子例程以获得最佳电路或用作层析成像工具以研究实验系统的动力学。虽然离散变量硬件上的量子编译受到了很多关注,但在连续变量范例中的编译却很少。在这里,我们激励几个密切相关的,短深度连续变量算法的量子编译。我们分析了我们提出的成本函数的可训练性,并通过学习任意高斯运算和克尔非线性数值演示了我们的算法。我们通过推导No-Free-Lunch定理进一步将这个框架与连续变量设置中的量子学习理论联系起来。这些推广的界限表明,使用纠缠相干Fock态学习高斯酉的线性资源减少和使用双模压缩态学习任意酉的指数资源减少。
2021-11-09 quant-ph
Magneto Optical Sensing beyond the Shot Noise Limit
磁光传感器,包括自旋噪声光谱和磁光克尔效应显微镜,现在无处不在的工具,材料表征,可以提供新的理解自旋动力学,超精细相互作用,自旋轨道相互作用,和电荷载流子g因子。干涉测量和强度差测量都可以提供光子散粒噪声限制的灵敏度,但使用经典资源进一步提高灵敏度需要增加激光功率,这可能会引起不必要的加热和电子扰动,或者增加测量时间,这可能会掩盖失衡动态并从根本上降低实验吞吐量。原理验证测量已经证明了具有压缩读出场的量子增强自旋噪声测量,这可能对低温下出现的量子材料中自旋激发的非微扰表征至关重要。在这里,我们提出了一个截断的非线性干涉读出低温磁光克尔效应测量,是与今天的量子光学资源。我们表明,10 $\text{nrad}/\sqrt{\text{Hz}}$的灵敏度是可实现的光功率小至1 $μ$ W,使一个现实的$T$ = 83 mK可以保持在市售的稀释冰箱。即使在大损耗和小压缩参数的限制下,所提出的测量的量子优势仍然存在。
2021-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Fractional Revivals, Multiple-Cat States and Quantum Carpets in the Interaction of a Qubit with $N$ Qubits
我们研究了一个系统的动力学,该系统包括一个单量子位与$N$量子位平等地相互作用(一个“自旋星”系统)。虽然这个模型可以精确求解,但精确解并不能直观地反映模型的动态特性。在这里,我们找到了一个近似,给出了一些洞察动力学的一个特定类别的初始自旋相干态的$N$量子位。我们找到了一个有效的哈密顿量的系统,是一个有限的克尔(单轴扭曲)哈密顿量的$N+1$量子比特。初始自旋相干态在短时间尺度上演化为自旋压缩态,在较长时间尺度上演化为“多猫”态(许多自旋相干态的叠加),这是初始态分数回复现象的表现。系统的演变是可视化的相空间图($Q$ -功能),当绘制对时间,揭示了“量子地毯”模式。特别感兴趣的是,我们的近似捕捉模型的定性特征,即使是小值的$N$。这表明,在这个模型中,对于几个量子比特的系统,有可能观察到分数复苏的现象。
2014-07-22 quant-ph
Operator-language Feynman rules for driven-dissipative quantum systems: from mean field to non-Gaussian photon correlations
James C. Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona(亚利桑那大学詹姆斯·C·怀安特光学科学学院)
本文为驱动-耗散量子系统构建算符语言费曼规则,以高斯生成元为微扰基点,统一处理平均场与非高斯光子关联,并在Kerr腔、二能级原子及多格点链中验证其高效性与准确性。
2026-10-02 quant-ph
All-optical quantum computing using cubic phase gates
本研究提出基于精确门分解与近似Trotter化的技术,仅用分束器、合理数量单模立方相位门及离线资源实现全光通用容错量子计算元件,生成高质量玻色编码态,方法具广泛适用性。
2024-07-13 quant-ph